package leetcode101.complex_datastructure;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Random;

/**
 * @author Synhard
 * @version 1.0
 * @class Code5
 * @description 380. O(1) 时间插入、删除和获取随机元素
 * 设计一个支持在平均时间复杂度 O(1) 下，执行以下操作的数据结构。
 *
 * insert(val)：当元素 val 不存在时，向集合中插入该项。
 * remove(val)：元素 val 存在时，从集合中移除该项。
 * getRandom：随机返回现有集合中的一项。每个元素应该有相同的概率被返回。
 * 示例 :
 *
 * // 初始化一个空的集合。
 * RandomizedSet randomSet = new RandomizedSet();
 *
 * // 向集合中插入 1 。返回 true 表示 1 被成功地插入。
 * randomSet.insert(1);
 *
 * // 返回 false ，表示集合中不存在 2 。
 * randomSet.remove(2);
 *
 * // 向集合中插入 2 。返回 true 。集合现在包含 [1,2] 。
 * randomSet.insert(2);
 *
 * // getRandom 应随机返回 1 或 2 。
 * randomSet.getRandom();
 *
 * // 从集合中移除 1 ，返回 true 。集合现在包含 [2] 。
 * randomSet.remove(1);
 *
 * // 2 已在集合中，所以返回 false 。
 * randomSet.insert(2);
 *
 * // 由于 2 是集合中唯一的数字，getRandom 总是返回 2 。
 * randomSet.getRandom();
 *
 * @tel 13001321080
 * @email 823436512@qq.com
 * @date 2021-07-05 9:10
 */
public class Code5 {
    public static void main(String[] args) {

    }
}

class RandomizedSet {

    HashMap<Integer, Integer> map; // key为真实值 value为集合中的下标
    List<Integer> values;

    /** Initialize your data structure here. */
    public RandomizedSet() {
        map = new HashMap<>();
        values = new ArrayList<>();
    }

    /** Inserts a value to the set. Returns true if the set did not already contain the specified element. */
    public boolean insert(int val) {
        if (map.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        map.put(val, values.size());
        values.add(val);
        return true;
    }

    /** Removes a value from the set. Returns true if the set contained the specified element. */
    public boolean remove(int val) {
        if (map.containsKey(val)) {
            int index = map.get(val);
            map.remove(val);
            int temp = values.get(index);
            int last = values.get(values.size() - 1);
            values.set(values.size() - 1, temp);
            values.set(index, last);
            values.remove(values.size() - 1);
            map.put(last, index);
            return true;
        }
        return false;
    }

    /** Get a random element from the set. */
    public int getRandom() {
        int randNumber =new Random().nextInt(values.size());
        return values.get(randNumber);
    }
}